La luz no está compuesta de campos eléctricos y magnéticos.
La luz está compuesta, hablando en términos de mecánica clásica, de ondas electromagnéticas .
La luz consiste, en lenguaje moderno, en los cuantos del campo electromagnético. Estos se llaman fotones.
- ¿Cómo viajan las ondas electromagnéticas a través del vacío?
- ¿Qué pasaría si se le pudiera dar a la Luna una atmósfera artificial similar a la Tierra y un campo magnético artificial para protegerla?
- Si se comprobara la existencia de taquiones, ¿dónde encajarían en el espectro electromagnético?
- ¿Por qué nuestras manos se sienten cansadas si jugamos con materiales magnéticos?
- A pesar de desviar una aguja magnética, un cable de corriente directa no posee polos magnéticos. ¿Por qué?
Einstein, quien introdujo estas partículas en la física, no las llamó fotones y nunca le gustó ese nombre. Los llamó lichtquanta en su lugar . Pero el nombre del fotón se quedó y es demasiado tarde para volver y cambiar las cosas ahora.
Por lo tanto, podría ser más preciso identificar la luz con el campo electromagnético. Pero incluso ese lenguaje es muy suelto. Debe agregar al menos, que por luz, solo se entienden tipos muy particulares de excitaciones del campo.
El campo electromagnético clásico es un campo sin masa de 4 vectores. Los 6 componentes de los campos eléctrico y magnético se derivan del potencial de 4 vectores y es el potencial de 4 vectores la cantidad más fundamental en la teoría del electromagnetismo. Los campos eléctricos y magnéticos considerados por separado no son las cantidades más básicas.
El potencial de 4 vectores en sí mismo no es único: existe una ambigüedad de calibre en el campo. Para aclarar eso, la ambigüedad del medidor significa que más de un potencial vector posible puede representar exactamente la misma configuración de campo electromagnético físico. Las ecuaciones de Maxwell son un ejemplo de una teoría clásica del calibre abeliano. Son el prototipo de todas las teorías de calibre.
Los campos eléctricos y magnéticos no son independientes entre sí.
Este es el resultado final del análisis de las ecuaciones de Maxwell, que tardó mucho tiempo en completarse.
Es porque tomó tanto tiempo comprender la estructura matemática real de las ecuaciones de Maxwell que aún se escuchan personas, incluso personas que han sido muy bien educadas en electricidad y magnetismo, diciendo cosas como “la luz está hecha de campos eléctricos”. y campos magnéticos “.
Pero esa declaración simplemente no es estrictamente correcta. En el mejor de los casos, es una especie de descripción vaga de las matemáticas que ya es absolutamente clara por sí sola.
La teoría de la electricidad y el magnetismo es la primera teoría de campo unificado que se construyó. En comparación con esto, la unificación electrodébil fue trivial.
La teoría clásica admite la propagación de soluciones en forma de onda en el vacío, que significa solo vacío: espacios donde y cuando no hay material físico que conozcamos presente, y estas ondas electromagnéticas se propagan con la velocidad de la luz a través del vacío, un hecho que Heinrich Hertz demostró experimentalmente. .
Estas soluciones de onda de las ecuaciones de Maxwell, cuando la frecuencia de oscilación se encuentra dentro de un rango de frecuencia muy estrecho, se identifican con luz visible. Pero las ondas electromagnéticas son mucho más generales que la luz: incluyen todo, desde ondas de radio hasta rayos gamma y más en ambas direcciones en frecuencia.
Dada una solución de onda de propagación a las ecuaciones para el potencial del vector electromagnético, ciertamente es posible calcular los campos eléctricos y magnéticos asociados.
Pero estos campos dependen del marco de referencia en general.
Por lo tanto, es realmente mejor abandonar este lenguaje demasiado rígido cuando se piensa en la luz, eso implica que de alguna manera está “hecho de campos eléctricos y magnéticos”, desde el principio.
No es como si alguien tomara algunos campos eléctricos y magnéticos y los juntara, formándolos algo así como arcilla, y luego presto chango: había luz.
Los campos eléctricos y magnéticos simplemente son y son solo descripciones parciales de la realidad matemática.
El campo electromagnético simplemente es. Hasta ahora no se ha demostrado que sea más reducible.
En última instancia, no es muy esclarecedor pensar en la luz de la manera antigua que se sugiere en la pregunta.
